碰撞已经开始了：一颗银河系内的恒星，已进入仙女座星系范围内

发布者：大夏真兴 2023-10-25 20:07

即便是在我们看来相对静止的太阳和星星，也都在围绕各自的星系中心公转，既然行星会绕着恒星运动，恒星也会跟随着星系中心运动，那么星系是否也在运动呢？

答案是肯定的

银河系的公转速度运动速度达到了每秒630公里，其他的星系也以同样或快或慢的速度运动着，虽然宇宙看起来十分空旷，但由于各自都在运动，有时发生星系碰撞也不是什么稀奇的事，科学家发现，我们所在的银河系未来将会与邻近的仙女座星系发生碰撞，估算的时间大约在37亿年之后。

但近日的一项发现表明，两个星系的碰撞可能在此时就已经开始了。加州大学的天文学家在研究室女座星系团的星系时，发现了一组天琴座RR变星。

一般来说，大部分的恒星在亮度上都是固定的比如太阳的亮度在为期11年的周期里，才会发生0.1%的变化，但也有部分恒星因为爆发或遮蔽等原因，会在短时间内显著的改变亮度，天琴座RR型星就属于脉动变星，光变周期一般在0.2~1.2天。

这类变星的光变规律相对稳定，就像心跳一样，有着较固定的周期，它还有一个显著的特质，即所有的天琴座RR型星的平均亮度几乎是一样的，也就是说它们的绝对星等是固定的，这就使得从地球上观测天琴座RR型星的视星等，和它们与地球之间的距离，有着对应的关系。

只要观测到其中一颗，就能通过公式计算出这颗恒星以及所在的天体系统和地球的距离。

天琴座RR型星一般分布在球状星团和银道面以及银晕中，见到它们并不稀奇。稀奇的是本次发现的天琴座RR型星，距离银河系中心大约100万光年，但这组变星理论上来说依然处于银河系的银晕范围内，而它的位置几乎已经在银河系和仙女座星系的交界处了。

在我们的认知中，银河系的直径应该是10万光年，其实这里的10万光年并不包括银河系的外银晕。

整个银河系由银核、旋臂、银盘以及银晕组成，其中银核的物质最为密集，中心厚度达到了2万光年，从银核所在的银盘延伸出了四条旋臂，我们的地球就位于其中的猎户旋臂上，整个银盘和旋臂都被巨大的球状银晕包裹着，银晕又分为外银晕和内银晕，内银晕的直径约为10万光年。

银晕内充满着大量气体尘埃，恒星数量较少，仅有的恒星也比较衰老，但银晕的总质量却十分庞大，由于银盘的气体和尘埃会吸收电磁波，所以我们目前暂时很难观测到银晕完整的组成结构和大小。

此次在百万光年外发现的银河系恒星证实了对外银晕规模的预言，和原有的研究结果结合来看，银河系和仙女座星系几乎已经紧贴在一起，碰撞可能在有些地方已将开始了。

早在18世纪，科学家就察觉出了仙女座星系的存在，但由于当时的观测技术尚不发达，直到上世纪20年代，天文学家在仙女座星系的外区确认了属于该星系的恒星，证实了仙女座星系的存在。

凭借着多普勒效应，天文学家认为仙女座星系在向银河系靠近，并且测量出了径向速度为每秒钟120公里，但此时仍然缺乏其他数据，无法确定它是否会和银河系发生碰撞，到了2012年，天文学家通过哈勃望远镜分析了仙女座星系在2010年至2012年两年内的运动状态，最终确定了两个星系将会发生碰撞的事实。

由于仙女座星系的横向速度很难精确测量，所以估算出的碰撞时间可能在未来观测的观测中出现变化，但碰撞是一定会发生的事，那么地球会在其中受到影响吗？

在我们的认知中，银河系内的恒星应该是数量庞大且十分密集的，就像夜空中看到的密密麻麻的星星一样。那么当两个星系重合时，一定会导致无数的恒星碰撞在一起，随后巨量的恒星因碰撞而四分五裂，爆发出难以想象的能量和辐射，整个星系都充斥着天体的碎片，地球和太阳不是被其他天体毁灭就是被碎片毁灭。

事实上，这样地狱般场景并不会上演

虽然银河系内的恒星很多，但它的范围也很大，整个银河系并不是我们看起来的那么拥挤，恒星和恒星之间的距离通常都以光年起步，以太阳系为例，距离太阳最近的恒星是4.22光年外的半人马座α星，中间的距离足以再塞下3440个太阳系。

这意味着，当星系碰撞真的来临时，绝大多数的恒星都会互相从空隙中穿过，发生碰撞的几率可以说是微乎其微，如果20亿年后人类还生活在地球上，就可以看到仙女座星系在逐渐向我们靠近。直到发生碰撞的前夕，它几乎会占据整个夜空。

当碰撞开始时，天空中的银河在引力作用下慢慢弯曲，直至几百万年后和仙女座星系彻底融合在一起，

完成一场宇宙中绚丽的烟花秀。

碰撞银河系内